12.3.1《机械效率》之斜面.ppt

12 3 1机械效率 学习目标 1 理解做功时三类功的关系 2 理解机械效率的含义和特点 3 知道斜面机械效率与哪些因素有关 提出问题 学生讨论 学生讨论 对砂子做功 对空桶做功 克服自身重力做功 并不需要做但又不得不做的功 对人们有用必须做的功 他的目的是 把沙子运上三楼 手提水桶提沙子 一 有用功和额外功 1 有用功 W有 为了达到工作目的 必须做的功 2 额外功 W额 为了达到工作目的 并非我们所需要但又不得不做的功 3 总功 W总 动力所做的所有功 即有用功与额外功的总和 W总 W有 W额 用水桶从井中提水的时候 所做的功哪部分是有用功 哪部分是额外功 提水所做的功是有用功 提水桶所做的功是额外功 如果桶掉到井里 从井里捞桶的时候 捞上的桶里带了一些水 这种情况下哪部分是有用功 哪部分是额外功 提水桶所做的功是有用功 提水所做的功是额外功 想一想 议一议 对砂子做功 对空桶做功 对动滑轮做功 议一议 对砂子做功 对口袋做功 对动滑轮做功 另两种提沙方法中做的有用功 额外功 总功分别是哪些 动滑轮提水桶提沙子 动滑轮提口袋提沙子 W有1 G沙h 三种提沙方法中的W有 W额 W总分别为多少 方法2 方法3 W额1 G桶 G人 h W总1 W有1 W额1 600J 方法1 100N 6m 20N 400N 6m 2520J 3120J W有2 G沙h 600J W额2 G桶 G轮 h W总2 W有2 W额2 20N 10N 6m 180J 780J W有3 G沙h 600J W额3 G袋 G轮 h W总3 W有3 W额3 5N 10N 6m 90J 690J 算一算 二 机械效率 1 机械效率通常用百分数表示 没有单位 1 定义 有用功跟总功的比值叫机械效率 2 机械效率总小于1 因为有用功总小于总功 2 公式 3 特点 起重机的机械效率是60 它表示什么意思 1 使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比60 2 也可以说有用功在总功中占有60 另外额外功占40 4 机械效率的意义 有用功所占总功的比例越大 机械效率越高 机械效率与是否省力 功率大小 做功的多少无关 三种提沙方法中的机械效率 分别为多少 W有1 G沙h 方法2 方法3 W额1 G桶 G人 h W总1 W有1 W额1 方法1 100N 6m 600J 20N 400N 6m 2520J 3120J W有2 G沙h 600J W额2 G桶 G轮 h W总2 W有2 W额2 20N 10N 6m 180J 780J W有3 G沙h 600J W额3 G袋 G轮 h W总3 W有3 W额3 5N 10N 6m 90J 690J 1 W有1 W总1 600J 3120J 19 2 2 W有2 W总2 600J 780J 76 9 3 W有3 W总3 再算算 有用功相同 额外功越少机械效率越高 600J 690J 87 0 斜面的机械效率 探究 思考 工人师傅利用斜面提升物体做功时 哪些做的是有用功 哪些是额外功 哪些是总功 W有用 Gh W额外 fs W总 Fs W额外 W总 W有用 斜面的机械效率怎么计算 如何测量斜面的机械效率呢 探究 斜面的机械效率 1 把物体拉上斜面时 额外功是什么 克服物体与斜面之间的摩擦力而做功 2 探究一下光滑程度一样的斜面 当它的倾斜程度不同时斜面的机械效率是否相同 请思考 1 怎样计算总功 W总 FS 2 怎样计算有用功 W有用 Gh 3 实验中需要测量哪几个物理量 改变木板的倾斜程度 再测量两次斜面的机械效率 深入探究斜面的机械效率影响因素 1 猜想 斜面的机械效率可能和 有关 2 研究方法 3 器材选择与实验设计 F S h 实验装置 探究斜面的机械效率 1 提出猜想 斜面的机械效率可能和有关 2 参考器材 长木板 小木块 弹簧测力计 刻度尺 3 探究过程 组装器材 进行实验 斜面的倾斜程度 分析数据 得到结论 注意 沿斜面方向匀速拉动 实验步骤 测量小木块的重量 记录数据 改变斜面的倾斜程度 重复步骤 把小木块用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉 分别记录拉力F 木块沿斜面移动的距离S 木块上升的高度h 注意事项 要匀速拉动物体 拉力要与斜面平行 及时记录数据 记录数据 1 你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系 2 斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系 5 0 5 0 5 0 0 5 0 5 0 5 0 1 0 15 0 25 1 6 2 2 3 1 0 5 0 75 1 25 0 8 1 1 1 55 63 68 81 FS Gh 光滑程度相同的斜面 越平缓越省力 机械效率越低 理论推导 小常识 起重机的机械效率一般为40 50 滑轮组的机械效率一般为50 70 抽水机的机械效率为60 80 提高机械效率 更充分的发挥设备的作用 有着重要的经济意义 该如何提高机械效率呢 与斜面的光滑程度有关 影响斜面机械效率的因素有两点 请你判断 下面说法中是否正确 1 有用功越多 机械效率越高 2 额外功越少 机械效率越高 3 物体做功越慢 机械效率越低 4 做总功越多 机械效率越低 5 做相同的有用功 额外功越少 机械效率越高 6 做相同的总功时 有用功越多 机械效率越高 7 机械效率越高 越省力 课堂练习 8 练习 如图所示 斜面长1m 高0 2m 将10N重的物体A从斜面底端匀速拉到斜面顶端 需要用平行于斜面的力2 5N 那么 1 斜面的机械效率是多少 2 重物上升过程中克服摩擦做了多少额外功 3 为了提高该斜面的机械效率 同学们提出了一些建议 A 以较快的速度将重物匀速拉到斜面顶端B 以较慢的速度将重物匀速拉到斜面顶端C 改用光滑的 板长和高度均不变的斜面其中建议 可以达到目的 理由是 解 1 物体的有用功 W有用 Gh 10N 0 2m 2J 总功 W总 FS 2 5N 1m 2 5J 机械效率 2 克服摩擦力所做的额外功 W额外 W总 W有用 2 5J 2J 0 5J 3 因为摩擦力做功只和距离的长短 力的大小有关 与速度大小无关 则AB都不能减小摩擦力的功 只有C 可以减小摩擦力 减小额外功 故选C 理由为 重物上升过程中克服摩擦做的额外功减少 80 答 斜面的机械效率为80 额外功为0 5J 选C 因为重物上升过程中克服摩擦力做的额外功减少 9 斜面 是一种 但能 的简单机械 高度相同 斜面越长越省力 费距离 省力